【Java集合】LinkedList详解前篇

一、背景

最近在看一本《Redis深度历险》的书籍，书中第二节讲了Redis的5种数据结构，其中看到redis的list结构时，作者提到redis的list跟java的list是有本质区别的，java的list基本数据结构是数组，而redis的list却是linkedlist。然后发现自己对linkedlist这个数据结构了解的并不透彻。所以借此巩固一下。

二、内容

关于LinkedList我会花三篇文章来讲解

  • 【前篇】LinkedList的结构分析
  • 【中篇】LinkedList的源码分析
  • 【后篇】LinkedList与ArrayList的对比

三、前置条件

由于工作中使用的JDK1.8，所以我看的源码，分析的结构都是围绕JDK1.8来分析的

四、正文

1、LinkedList的简单介绍

  • LinkedList是有序的双向链表
  • LinkedList在内存中开辟的内存不连续【ArrayList开辟的内存是连续的】
  • LinkedList插入和删除元素很快，但是查询很慢【相对于ArrayList】

疑问：

  • 什么是双向链表？
  • 不是连续的内存如何保证的有序性？
  • 为什么插入删除元素快？查询却很慢？

2、LinkedList的Node节点结构

java list 单元素 java list详解_java list 单元素

如上图，LinkedList是由很多个这样的节点构成

  • prev存储的是上一个节点的引用
  • item存储的是具体内容
  • next存储的是下一个节点的引用

这里解答【1】中的前两个疑问：

  • 因为有很多个这种节点，它们依靠存放上、下一个节点的引用，从而形成了有序的链表【类比环环相扣的铁链】
  • 由于前后两个节点的引用都保存，所以从前往后、从后往前都能增删改查数据。所以是双向的链表

3、LinkedList的整体结构

java list 单元素 java list详解_删除节点_02

如上图，这就是LinkedList的整体结构，可以看到，LinkedList除了很多个node之外，还有first、last这两个变量保存头尾节点的信息

注意：

  • 头结点和尾节点并没有关联起来【头节点的prev指向null、尾节点的next指向的也是null】，所以跟循环双向链表区别开来。

这里解答【1】中的最后一个疑问：

  • 因为是双向链表结构，所以要删除数据时，直接将【删除节点】的首尾引用指向null，让【删除节点】的【上一个节点】的next引用指向【删除节点】的【下一个节点】，同理，【下一个节点】的prev引用指向【上一个节点】
  • 同理，新增数据也一样，【新增节点】的首尾引用分表指向【上一个节点】和【被插入节点】，再将【上一个节点】的next引用指向【新增节点】，【被插入节点】的prev引用指向【新增节点】
  • 查询数据慢的原因就在于它不是连续的，所以你没法像ArrayList一样get(index)快速获取数据，它需要在链表上一个个查询，直到找到你要的数据。